• 제목/요약/키워드: Nonlinear permeability

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다공성 매질에서 비선형 흐름에 대한 수치적 연구 (A Numerical Study on Nonlinear Flow in Porous Medium)

  • 정우창
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.384-384
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    • 2017
  • 본 연구에서는 다공성 매질에서의 비선형 흐름에 대한 수치적 분석을 수행하였다. 적용된 수치모형은 ANSYS CFX 3차원 유동해석 모형이며, 모형의 검증은 Mayer et al. (2011)에 의해 수행된 실험결과의 적용을 통해 수행되었다. 유속과 레이놀즈수-마찰계수 관계에 대한 실험결과와 수치결과를 비교한 결과 비교적 잘 일치하였다. 검증에서 적용된 실험결과를 바탕으로 투수성 계수, 점성계수 그리고 공극율의 변화에 따른 유속과 레이놀즈수-마찰계수 관계를 분석하였으며, 각각의 경우에 대해 best curve-fitting을 통해 변화 경향을 정량적으로 분석하였다.

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다져진 도로기초 재료의 불포화투수특성 평가 (I) : 실내실험 (Evaluating Unsaturated Hydraulic Properties of Compacted Geomaterials in Road Foundations (I) : Laboratory Test)

  • 박성완;성열정
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권1D호
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    • pp.73-82
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    • 2011
  • 일반적으로 다져진 도로기초 지반재료의 장기적인 강도나 배수 거동 평가시 불포화상태를 고려하지 않고 있다. 그래서 보조기층과 노상토와 같은 도로하부 기초에서의 불포화상태와 이력현상을 고려하는 것은 현실적이다. 따라서 보다 정량적인 불포화 지반의 평가를 위하여 흡수력과 함수특성을 평가하기 위한 적절한 장비, 재료모델, 그리고 투수계수에 대한 평가가 필요하다. 본 논문에서는 이러한 거동을 알아보기 위해서는 흙-수분 관계인 재료의 함수특성곡선 측정 자료를 통하여 불포화 투수계수를 추정하고 이를 통하여 국내 대표적인 입상재료에 대한 불포화상태에서의 수분의 이동에 대한 관찰 및 분석을 수행하였다.

돌망태 보 통과류의 비선형적 흐름 특성에 관한 실험적연구 (Experimental study on non-linear throughflow characteristics of rockfill gabion weir)

  • 한일영;이재정;김규범
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제53권10호
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    • pp.861-870
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    • 2020
  • 자갈 입자로 구성된 다공성매질에서는 유속이 증가하여 레이놀즈수가 커지게 되면 흐름은 Darcy의 영역을 벗어나게 된다. 본 연구는 인공함양 유역의 소하천에 설치예정인 돌망태 보의 채움재를 통과하는 비선형적인 흐름특성을 규명하기 위하여 자갈칼럼과 돌망태모형을 이용한 투수실험을 수행하였다. 칼럼실험을 통하여 공극유속과 수리경사의 관계식과 계수를 결정하고, 수리평균반경과의 상관관계식을 제안하였다. 제안식으로 부터 계산된 공극유속과 공극유량은 돌망태모형 투수실험의 측정치와 잘 일치하였다.

Relationship of fractures in coal with lithotype and thickness of coal lithotype

  • Pan, Jienan;Wang, Haichao;Wang, Kai;Niu, Qinghe
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제6권6호
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    • pp.613-624
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    • 2014
  • The fractures in coal are the main migration and output channels of coalbed methane, directly influencing the permeability of the coal seams. It is of great significance to study the effect of fracture distribution in coals on the permeability of coal seam. The development rules of endogenetic and exogenetic fractures are different among various coal lithotypes. There is also difference in the fracture density for the same lithotype with different thicknesses. Through the observation and description of the macroscopic fractures in coal and the origin of fractures in coal, the effect of the coal lithotype and its thickness on fracture development in coal was discussed. It was found through the study that the density of fractures in vitrain band was the maximum for the same coal rank and thickness, followed by clarain band. There were few fractures developed in the durain band. However, the changes of fracture density in three types of bands presented different declining trends for low, medium and high coal rank. There were no fractures developed in the fusain. There were three variation patterns for the fracture densities at the same coal rank and coal lithotype: linear decrease, nonlinear decrease, and first decrease then remaining unchanged. However, the overall trend was that the fracture density decreased with the increase of thickness of coal band for the same coal rank and coal lithotype.

EFFECTS OF RADIATION AND HEAT GENERATION ON MHD AND PARABOLIC MOTION ON CASSON FLUIDS FLOW THROUGH A ROTATING POROUS MEDIUM IN A VERTICAL PLATE

  • J. PRAKASH;A. SELVARAJ
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제42권3호
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    • pp.607-623
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    • 2024
  • This article studies the effects of heat generation/absorption and thermal radiation on the unsteady magnetohydrodynamic (MHD) Casson fluid flow past a vertical plate through rotating porous medium with constant temperature and mass diffusion. It is assumed that the plate temperature and concentration level are raised uniformly. For finding the exact solution, a set of non-dimensional partial differential equations is solved analytically using the Laplace transform technique. The influence of various non-dimensional parameters on the velocity are discussed, including the effects of the magnetic parameter M, heat generation/absorption Q, thermal radiation parameter R, Prandtl number Pr, Schmidt number Sc, permeability of porous medium parameter, Casson fluid parameter γ, on velocity, temperature, and concentration profiles, which are discussed through several figures. It is found that velocity, temperature, and concentration profiles in the case of heat generation parameter Q, Casson fluid parameter γ, thermal Grashof number Gr, mass Grashof number Gc, Permeability Porous medium parameter K, and time t have retarding effects. It is also seen that the magnetic field M, Thermal Radiation parameter R, Prandtl field Pr, Schmidt number Sc have reverse effects on it.

다공성 매질의 물리적 특성 변화에 따른 유체흐름의 비선형 거동에 대한 수치적 분석 (A numerical investigation on nonlinear behavior of fluid flow with variation of physical properties of a porous medium)

  • 정우창
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제50권5호
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    • pp.325-334
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    • 2017
  • 본 연구에서는 다공성 매질의 공극율과 투수능 그리고 유체의 동점성 계수와 같은 물리적 특성에 따른 유체흐름의 비선형 거동에 대한 수치적 분석을 수행하였다. 적용된 수치모형은 ANSYS CFX 3차원 유동해석 모형이며, 모형의 검증은 기존의 물리적 실험 결과 및 수치모의 결과의 적용을 통해 수행되었으며, 적용된 압력경사와 유속과의 관계 그리고 마찰계수와 레이놀즈 수와의 관계에 대해 비교적 잘 일치하였다. 다공성 매질의 공극율과 투수능 그리고 유체의 동점성 계수의 값을 변화시키면서 모의한 결과 유체의 동점성 계수가 다공성 매질의 유체흐름의 비선형 거동에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

지능형 저류층 특성화 기법을 이용한 물리검층 자료 해석 (Well Log Analysis using Intelligent Reservoir Characterization)

  • 임종세
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제7권2호
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    • pp.109-116
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    • 2004
  • 석유/천연가스 저류층 특성화는 사용 가능한 현장자료를 이용하여 여러 저류층 물성의 공간적 특성을 정량적으로 추정하는 과정이다. 저류층 물성 중 특히 공극률과 유체투과율은 저류층 내의 유체 함유 공간의 크기와 유체 유동 능력을 나타내며, 저류층 평가와 운영에 있어 가장 중요한 특성변수이다. 불균질 저류층에 있어 코어가 채취되지 않은 구간이나 시추공에서 일반적인 물리검층 자료로부터 기존의 통계적 방법을 통해 공극률과 유체투과율을 추정하는 것은 매우 어렵고 복잡한 작업이므로, 이 연구에서는 물리검출 자료를 이용한 저류층 물성결정 방법으로 퍼지이론과 신경망을 이용한 지능형 기법을 제시하였다. 퍼지이론을 기초로 한 퍼지 곡선법으로 코어 공극률, 유체투과율 자료와 상관성이 높은 물리검층 자료를 선택하고, 선택된 물리검층 자료와 코어분석 자료를 이용한 신경망 학습을 통해 저류층의 공극률과 유체투과율을 추정하고자 하였다. 이 연구에서 제시한 지능형 저류층 특성화 기법을 이용하여 국내대륙붕 시추공의 유정자료를 분석하여 기존 방법 보다 정확하고 신뢰성 있는 해석 결과를 얻을 수 있었다. 이러한 지능형 저류층 특성화 해석기법은 국내외 석유/천연가스 개발사업에 있어 보다 신뢰성 있는 물리검층 자료를 이용한 저류층 특성화 도구로 활용할 수 있을 것이다.

해안구조물과 파랑상호작용에 관한 수치모델 및 실험 (Measurement and Numerical Model on Wave Interaction with Coastal Structure)

  • 김인철
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.30-38
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    • 2009
  • 최근에 해안구조물의 시공에 있어 친수성 및 방재 기능을 동시에 갖는 구조물이 검토되는 사례가 증가하고 있다. 본 연구의 목적은 비교적 급한 1:5 사면을 가진 해안구조물 위로 전파하는 파랑변형 및 파의 처오름을 예측하는 것이다. 사면 위의 파랑변형 및 처오름을 해석하기 위하여 비선형 천수방정식을 사용하였으며, 투수층 내의 유체운동에는 확장형 Forchheimer의 저항법칙에 근거한 비선형, 비정상 Darcy법칙을 적용하여 규칙파 및 불규칙파를 대상으로 수행되었고, 계산결과는 PBREAK 수치모델의 적용성 및 한계성을 검토하기 위하여 수리모형실험 결과와 비교검토 되었다. PBREAK 수치모델은 사면 위의 파형의 변화를 잘 예측하였으나 질량 및 운동량의 교환이 많이 발생하는 쇄파대 내에서 수리모형실험 결과와 약간의 차이를 보여주었다. 또한 수심평균된 수립자 유속은 파봉 부근을 제외하고 파곡 아래에서 계측한 실험치와 잘 일치하였다.

배수재가 설치된 연약지반의 2차압축을 고려한 축대칭 비선형 압밀해석 (Axisymmetric Nonlinear Consolidation Analysis for Drainage-installed Deposit Considering Secondary Compression)

  • 김윤태
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권3호
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    • pp.133-140
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    • 2005
  • 연약지반에서 압밀속도를 가속화시키고 설계 전단강도를 얻기 위하여 선행압밀공법과 병행된 연직배수공법이 널리 사용되어 왔다. 본 연구에서는 배수계가 설치된 연약지반에서 압밀과정 동안에 간극비의 감소로 인한 압축성과 투수계수의 변화를 고려할 뿐만 아니라 1차압밀 동안에 유발되는 2차압밀(혹은 크리프)을 고려할 수 있는 축대칭 비선형 압밀이론이 개발되었다. 측대칭 비선형 압밀해석을 위한 수치해석 프로그램, AXICON은 가정 B를 바탕으로 유한차분법을 적용하여 개발되었다. 가정 A를 바탕으로 한 Hansbo의 해석적인 해와 AXICON 해석결과를 비교$\cdot$분석하였다. 또한 Ska-Edeby 시험성토 현장지반에서 관측된 침하량과 간극수압의 계측자료와 비교하였다. 해석결과에 의하면 가정 A는 현장침하량을 일반적으로 과소 평가하며, 가정 B가 논리적으로 타당하다. 또한 제안된 해석 프로그램을 사용하면 실제 현장의 거동을 잘 예측할 수 있다.

전기강판 특성을 활용한 유니버셜 모터의 효율 개선 (Efficiency Improvement based on New Non-oriented Electrical Steel developed for Universal Motor)

  • 심호경;김교성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.890-891
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    • 2011
  • This paper presents efficiency improvement of a universal motor used in a vacuum cleaner. The transient computation is carried out by employing finite element analysis with nonlinear material curves. Working point of magnetic field is investigated and operating frequencies are analyzed using harmonics analysis. New non-oriented electrical steel is developed for the motor regarding permeability and iron loss at the frequencies. Accordingly, new electrical steel is applied to the motor, which leads to improve efficiency of the motor.

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